NEUES AUS DEM PROJEKT E-DEMA
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
Neues aus dem Projekt E-DeMa Entwicklung und Demonstration dezentral vernetzter Energiesysteme hin zum E-Energy-Marktplatz der Zukunft Prof. Dr.-Ing. Michael Laskowski, RWE Rheinland Westfalen Netz AG, Essen „Dezentrale Energiesysteme und IKT für Erneuerbare Energien – vom passiven zum aktiven Kunden“, Wernigerode, 7./ 8. Oktober 2009
Vision 2020
Demand Side Management +
CO2-reduzierte Erzeugung
mittlere bis größere Lasten + Einspeiser
Aggregatoren bieten werden durch verteilte Systeme gemanagt
z.B. Flexibilitäten
dem Netzbetreiber an Erzeugungsabhängige
Beeinflussung von Lasten
n
En ergie
e
e ue rbar r zugt
Ern n bevo
e
netzabh ä
ngige werd s etzt
e
(regional eing
dif
Beeinflus ferenzierte)
sung
von Laste
n
Energielieferanten haben
individuelle Tarifsysteme
im Angebot
Speicher balancieren regene-
rative Erzeugung und
Verbrauch; Flexibilität erhält
einen Wert
Seite 2 Quelle Grafik: http://www.smartgrids.eu/ VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Vision 2020
Smart Meter führen zu effizientem Verhalten
MSB managen den Energiedatenfluss
Die kurzfristige Bereitstellung von Heutige Smart Meter-Lösungen haben sich
Energiedaten unterstützt die Netzführung. zu intelligenten Kommunikationslösungen
für den Privat- und Gewerbekunden
Online-gemanagte Bilanzkreise führen zu weiterentwickelt
einem geringeren Bedarf an Regelenergie
Energiedaten werden dem Kunden zeitnah
und transparent zur Verfügung gestellt
r
r br a uche
e
rö ßere V is er t
G
E in spe -Segm en
und m PuG teways
e t
aus d n über G a ingesetz
e e
werd eeffizient
gi
ener
Seite 3 Quelle Grafik: http://www.smartgrids.eu/ VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Vision 2020
Vision der zukünftigen Energieversorgung
Fossile Energiewelt Zukünftige Energie-Welt?
Herkömmliche Netze Smart Grids
Großanlagen
Erneuerbare Energien Smart Home
Haushalte/
Gewerbe
Zentrale Groß-
kraftwerke
Heute Zukunft
Kraftwerke mit Dezentrale
CO2-Abscheidung Technologien
Öl-basierende
Treibstoffe
Raffinerien
Industrie Elektrofahrzeuge
Industrie
Seite 4 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Agenda
►
● Das E-Energy-Projekt E-DeMa
● Anforderungen an die Infrastruktur
● Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
● Balance zwischen regenerativer Erzeugung und Verbrauch
● Auswirkungen auf die Verteilnetze
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Rhein-Ruhr
Seite 5 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Das E-Energy-Projekt E-DeMa
Intelligente Lösungen für die Zukunft
Mit Hilfe neuer Informations- und KommunikationsTechnologien (IKT)
will E-Energy ein Internet der Energie schaffen, in dem viele Erzeugungs-
anlagen mit den Stromnetzen und den Millionen von stromverbrauchen-
den Endgeräten kommunizieren.
Strom- Strom-
erzeugung netze
Intelligente
Steuerung durch
Echtzeitvernetzung
aller Systemkom-
ponenten
Ver- Spei-
brauch cherung
Sogenannte „Smart Gateways“ verknüpfen private Haushalte mit
den Stromanbietern und ermöglichen dadurch einen ständigen,
bidirektionalen Abgleich von Stromangebot und Nachfrage. Der
Verbraucher wird so zum aktiven Marktteilnehmer.
Seite 6 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Das E-Energy-Projekt E-DeMa Vision von Marktplatz und IKT-Gateway Seite 7 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Das E-Energy-Projekt E-DeMa
Modellregionen von E-DeMa
Krefeld
Seite 8 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Agenda
● Das E-Energy-Projekt E-DeMa
►
● Anforderungen an die Infrastruktur
● Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
● Balance zwischen regenerativer Erzeugung und Verbrauch
● Auswirkungen auf die Verteilnetze
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Rhein-Ruhr
Seite 9 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Anforderungen an die Infrastruktur
Abfragehäufigkeiten
Aggregations-
Auflösung
ebene inhouse < > Weitverkehr
Bilanz-
kreis Lieferant/BKV
(Steuerung untertägig) kW
Verteil-
netz
Aggregatoren VNB/Teilnetze
Netzab- (Einspeiser) kW und
schnitt Lieferant/BKV kWh pro
(Abrechnung) Zähler
Netzan- MSB/MDL
schluss (je nach Vereinbarung
PuG/
bzw. Dienstleistungsangebot)
Anschluss-
nutzer kW pro
Einzel- Verbrau-
gerät cher
1/10 sec 1/1 min 1/15 min 1/Tag
Ablesefrequenz
Seite 10 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Anforderungen an die Infrastruktur
Zusammenspiel der Komponenten
Infrastruktur
Energiemarktplatzsysteme
IF 6 IF 6 IF 6 IF 9 IF 10
IKT-GW- IF 3 Messstellen- Verteilnetz- Energie- Weiße Ware Liefe- Aggre-
Betreiber- Betreiber/ Betreiber- Dienstleister Hersteller- ranten- gatoren-
systeme Messdienstleister- systeme systeme systeme systeme systeme
Systeme
IF 2 Systeme mit Mess-/Steuerfunktionen Systeme ohne Steuerfkt.
IF4
IKT-Betreiber- oder/und Öffentliche
Kommunikationsnetze
IKT – GW1 IKT–GW-Systeme IKT – GW2
IF 5
IF 1 IF 7 IF 8
E G W … Lokale Energie- Lasten Weiße
… Benutzerinter-
erzeugung Ware aktionssysteme
(z.B. Display, PC, Handy)
Zähler Steuerbare, lokale Systeme
Prosumer
IF: Interface
Seite 11 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Agenda
● Das E-Energy-Projekt E-DeMa
● Anforderungen an die Infrastruktur
► Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
● Balance zwischen regenerativer Erzeugung und Verbrauch
● Auswirkungen auf die Verteilnetze
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Rhein-Ruhr
Seite 12 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
Vom Verbraucher zum Prosumer
Bei E-DeMa existiert neben dem Begriff „Kunde“ auch
der Begriff des „Prosumer“. Darunter wird der
aktive Kunde verstanden, der sowohl Energie
erzeugt und in das Netz einspeist (producer),
als auch konsumiert (consumer).
Der Verbraucher wird aktiver Teilnehmer
am Markt und entwickelt sich durch die
Angebote des Marktplatzes zum interaktiven
Konsumenten und Produzenten von Energie.
Seite 13 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
Der Energiemarktplatz der Zukunft
● Drehkreuz aller Informationen
Prosumer Netzbetreiber
● Ökonomisches Anreizsystem
● Regeln für Handelsgeschäfte E-Energy
Energiehändler Marktplatz Neue Dienstleister
● Preisbildung nach marktwirt- 2020
schaftlichen Gesichtspunkten
● Kunden- und Risiko- Energieerzeuger Messstellenbetreiber
management
● Temperatur- / Sonnen- und
Windprognosen
Seite 14 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen Marktplatzarchittekur 1/2 Seite 15 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen Marktplatzarchitektur 2/2 Seite 16 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
Übersicht Use-Cases
Nr. Use-Cases Anbieter Nachfrager Vertragsinhalt Inhalt bzw. Bezug Bedingung
1 Energie- Energie- Endkunde Lieferung von Energie zu Liefervertrag mit Geeignete Messung
lieferanten- lieferant best. Tarifen für eine best. variablem/fixem (Lastprofil oder 1/4h-
geschäfte Zeit Energiepreis und ggf. Werte)
Netzentgelt
2 Messstellen- MSB Endkunde Installation, Betrieb und Bereitstellung Messstelle, IKT-Gateway Messstelle
betrieb Wartung eines IKT Gateway gg. Entgelt
Zählers/IKT-Gateways
3 Energie- Energie- Endkunde Lieferung von Energie- Dienstleistungen keine
dienst- dienst- dienstleistungen
leistungen leister
4 Klein- Klein- Aggregator Lieferung von Energie zu Lieferung von Energie gg. Geeignete Messung
erzeuger- erzeuger best. Tarifen für eine best. variables/fixes Entgelt (Lastprofil oder 1/4h-
portfolien Zeit Werte)
5 Flexibilität Endkunde Lieferant Zur Verfügung stellen von Ergänzung der Geeignete Messung (1/4h-
für Flexibilitäten zu best. Lieferverträge aus 1.; gg. Werte)
Lieferanten Tarifen für eine best. Zeit Entgelt
6 Flexibilität Endkunde VNB Zur Verfügung stellen von Zusatzvertrag und Geeignete Messung (1/4h-
für VNB od. Klein- Flexibilitäten zu best. Ergänzung der Verträge Werte)
erzeuger Tarifen für eine best. Zeit aus 1 oder 4.; gg. Entgelt
7 Elektro- Endkunde Lieferant/ Zur Verfügung stellen der Gesonderter Vertrag – Geeignete Messung (1/4h-
fahrzeug VNB Ladekapazität zu best. abhängig von Marktdesign Werte)
Tarifen für eine best. Zeit e-Mobility
8 Minuten- Endkunde Aggregator Zur Verfügung stellen Ergänzung der Geeignete Messung
reserve best. Flexibilität zu best. Lieferverträge aus 1.; gg. (höher auflösend als 1/4h-
Tarifen für eine best. Zeit Entgelt; analog 4 Werte)
Seite 17 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
Beispiele von Energiehandelsgeschäften
Geschäfte zwischen Lieferanten Geschäfte zwischen Messstellenbetreibern
und Endkunden und Endkunden
Anbieter, Preise, Konditionen etc. Anbieter, Preise, Konditionen etc.
Endkunde Marktplatz Energielieferanten Marktplatz Messstellenbetreiber
Endkunde
Zählpunktbezeichnung, gewählter Anbieter, Zählpunktbezeichnung, gewählter Anbieter,
Verbrauchsdaten Ausstattung
Geschäfte zwischen Aggregatoren Geschäfte mit Flexibilitäten
und Kleinerzeugern
Schaltsignale
Nachfrager, Preise, Konditionen etc.
Nachfrager, Preise, Konditionen etc. Energielieferant
Anbieter, Preise, Konditionen etc.
Marktplatz Technische Ausstattung, Potenzial
Kleinerzeuger Aggregator
Vereinbarung über
Endkunde/ Marktplatz Flexibilitätsnutzung
Kleinerzeuger im Netzgebiet
Zählpunktbezeichnung, gewählter Aggregator,
Lieferdaten Anbieter, Preise, Konditionen etc.
Zählpunktbezeichnung, Kontraktpartner,
Schaltereignisse VNB
Seite 18 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Agenda
● Das E-Energy-Projekt E-DeMa
● Anforderungen an die Infrastruktur
● Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
● Balance zwischen regenerativer Erzeugung und Verbrauch
►
● Auswirkungen auf die Verteilnetze
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Rhein-Ruhr
Seite 19 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Balance zwischen regenerativer Erzeugung u. Verbrauch
Wind u. Verbrauch passen nicht zusammen
Quelle: ETG – Energietechnische Gesellschaft in VDE
Seite 20 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Balance zwischen regenerativer Erzeugung u. Verbrauch
Ein Großteil der Erzeugung ist lastfern
Offshore-
++ Windparks
konventionelle
Kraftwerke
++ !
!
!
--
KKW-Stilllegung
Regionale Leistungsbilanz 2008 Regionale Leistungsbilanz 2030
Quelle: RWE Transportnetz Strom
Seite 21 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Balance zwischen regenerativer Erzeugung u. Verbrauch Dez. Speicherung durch Elektromobilität Seite 22 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009
Agenda
● Das E-Energy-Projekt E-DeMa
● Anforderungen an die Infrastruktur
● Aufbau von elektronischen Energiehandelsplätzen
● Balance zwischen regenerativer Erzeugung und Verbrauch
► Auswirkungen auf die Verteilnetze
E-DeMa
Entwicklung und Demonstration dezentral
vernetzter Energiesysteme hin zum
E-Energy-Marktplatz der Zukunft
Modellregion Rhein-Ruhr
Seite 23 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Auswirkungen auf die Verteilnetze
Die Lastflüsse ändern sich
Der Verbrauch richtet sich zukünftig
nach dem variablen Energiepreis
heute morgen
Die Synchronisation von
Wind ~ 10 kV Wind ~ 10 kV regenerativer Erzeugung und
10 kV 10 kV Verbrauch verlangt IKT
• Elektrizität
• Gas
• IKT
Zunehmend mehr „Intelligenz“ in den
Endgeräten installiert
0,4 kV 0,4 kV
Gas wird teilweise mittels
~ ~ Wärmepumpen kompensiert
PV PV ~
HP Elektrofahrzeuge sind große
~
Energienachfrager und -speicher
~
HP
µCHP Technische Probleme wie
Spannungsqualität, fehlende
G4V
~ ~ ~ Kurzschlussleistung und
PV µCHP PV Kapazitätsengpässe im Netz
müssen gelöst werden
Seite 24 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Auswirkung auf die Verteilnetze
Größere Regeldynamik und Netzstabilität
Gesicherte
Erzeugung
bisher notwendig
Erzeugerstörung oder Engpass durch Netzstörung
E-DeMa Netz
Großstörung
Verbrauch
Lastregelung
Blackout-
Lastabwurf
vermeidung
Seite 25 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Auswirkungen auf die Verteilnetze
Smart Grid ermöglicht die Koordination
Steuerung dezentraler
Ausgleich volatiler Einspeisung
Einspeisung
Dezentrale
Erzeugung Demand Side
Management
Stochastische
Verbesserte Erzeugung
Energie-
Lastfaktoren nachfrage
Smart
Flexible Tarife
Grid
Zentrale
Erzeugung
Smart Meter
Stabilisierung Demand Management
Netzfrequenz und der zusätzlichen Last
Spannung und potentielle Nutzung
Elektroauto als dezentraler Speicher
Netz
Seite 26 VWEW Fachtagung, 7. / 8. Oktober 2009Sie können auch lesen
